水利建设工程电气主接线优选要点探究

黄涛

（中国水利水电第十六工程局有限公司，福建南平354200）

水利建设工程电气主接线优选要点探究

黄涛

（中国水利水电第十六工程局有限公司，福建南平354200）

通过对某水利综合枢纽工程的电气主接线设计与实施方案进行探究，通过对案例综合技术进行详尽分析，为中国今后的水利建设工程电气主接线优选提供合理化参考。

水利建设；电气主接线；优选要点

引言

该水利建设工程是一座以发电和灌溉为主的综合性大型水利枢纽工程，并且兼顾城市供水与防洪等重要工作，对于周边城市的经济建设与生态环境具有极其重要的价值。在工程建设的过程中，施工人员需要严格控制建设工程所需的电气设备及相关用电线路，切实保证线路设备的安全性，使各个环节的用电设备能够实现高效化运转，帮助企业有效提高经济效益。

1　电气主接线的安装与设计原则

在本次的案例探究过程中，该水利综合枢纽工程装机4台，每台电机的容量均为40 MW，水电站总装机容量约为160 MW，该水电站的总装机容量约占地区年总装机容量的15%，在地区电力系统当中具有举足轻重的作用。考虑到该水利综合枢纽工程的特殊性，在工程电气主接线的选择与设计过程中，安装人员与设计人员应切实考虑到线路的运行灵活性与合理性，切实保证线路在实际使用过程中的安全可靠性。因此，在本次工程建设的实际操作环节，线路安装人员应根据水电站装机的数量与电机容量，拟定出更加合理化的电气主接线实施方案［1］。

2　变压器与发电机的组合应用方式

方案1：在该水利建设工程的电气主接线路设计过程中，采用一机一变单元接线模式，利用发电机与主变压器组成相互连接的单元形式，在整个水电站区域构建2组接线单元。这种设计方案具有简单清晰的应用优点，故障影响的范围较小，运行起来简单、灵活，能够有效满足继电保护的相关要求，但是，在方案的开展过程中，主变压器的台数与高压侧电路设备的数量难以控制，致使大量设备占用了水电站的场地，为今后的维修与系统安装工作带来了不小的难度，并且还会极大的提高水电站的运营成本，年运行费用较高。

方案2：在该水利建设工程的电气主接线路设计过程中，采用两机一变扩大接线单元的方式，使发电机与主变压器组成一个完整的接线单元，充分发挥变压器与发电机的实际作用。这种设计方案具有清晰、简单的应用特点，运行过程中维护简单，能够有效满足继电保护的实际要求。该方案与其它方案相比较主变台数较小，共使用2台变压器设备，极大的简化了高压侧接线的安装与布置，提高了水电站的场地利用率，减小了用电设备的占地面积，年运行费用大大降低，节约了工程建设的成本。但是，该方案在具体实施过程中，往往会造成主变压器与用电设备的故障，致使变压器设备的检修与运行工作受到影响。通过对案例情况进行研究，这种设计方案的问题情况发生概率较低，检修工作可以安排在适当的时间，以此满足机组的正常运转，其实保证了水电站的稳定运行。

方案3：在该水利建设工程的电气主接线路设计过程中，采用一机一变的联合单元接线形式，使发电机阿玉主变压器组成一个联合的接线单元，以此提高用电设备的使用效率。该设计方案与其它两种设计方案相比，减少了高压侧进线的回路数，有效提高了高压进线的利用率。但是，该设计方案所需要使用的高压侧电路设备与主变压器数量较多，极大的增加了水电站的检修维护与场地布置的工作量，并且在经济上给企业带来了一定的负担，极大地增加了企业的投资预算，使水电站的年运行费用增高。

3220　kV侧接线方案

3.1变压器设备的选择

在本次水利建设工程的实际案例当中，应根据系统对主变压器与机组的相应要求，适当调整电气主接线的设计与安装情况。为了提高水电站运行的安全性与可靠性，在电气主接线的设计过程中，工作人员应采用2台高压侧电压器，功率为220 kV以及2台三相双线圈的自然油循环风冷变压器功率为220 kV，容量为100 MVA，以此满足水电站的实际供电要求，保证电站运行的稳定性与灵活性［2］。

3.2220kV高压侧设备的选用方案比较

根据水电站的实际供电要求，在主接线的设计过程中应按照接入系统资料与用电设备的设计标准，在电站的初期运营阶段选择2回进线2回出线的方法，在预留线路的设计过程中选择2回出线接入的方法，2回出线连接至变压器当中，在水电站的稳定运营阶段确保进出的电气主线达到8回，根据水电站的运行特性与电力系统的实际需要，拟定出3种接线方案如下：

方案1：在正常情况下可以通过两条母线进行分段运行，提高了电气主接线路的使用效率，当支路断路器出现故障情况后，可以通过切除两个机组的方式保证供电线路正常运转。同时，采用这种接线方式，线路与变压器的回路短路故障只会影响设备线路自身，往往不会影响到机组的实际供电情况；方案2：正常情况下可以实现三段式母线环路运行，当支路断路器出现故障情况时，只需要切除一台主变机组，对系统所造成的影响较小；方案3：这种接线方式没有母线，各个进出的回路都彼此相连，在正常情况相对稳定，可靠性较高，但投资预算及实施的经济成本较高；通过对三种方案的优缺点进行比较，参考三种方案的实施成本及投资预算情况，优先选择经济性与实用性较好的方案1，以此提高企业的整体经济效益。

4　结语

在水利建设工程电气主接线的选择与设计过程中，安装人员与设计人员应切实考虑到线路的运行灵活性与合理性，根据水电站装机的数量与电机容量，拟定出更加合理化的电气主接线实施方案，切实保证线路在实际使用过程中的安全可靠性。

［1］周芳金.高压输电线路电气设计分析［J］.技术与市场，2011（9）: 23-24.

［2］陈显涛.高压输电线路电气设计探讨［J］.中国新技术新产品，2015（7）:23-25.

（编辑：王慧芳）

Research on the Optimization of Electrical Main Connection of Water Conservancy Construction Project

Huang Tao
（No.16 Engineering Bureau of the China Water Conservancy and Hydropower Co.，Ltd.，Nanping Fujian 354200）

This article through to a water conservancy project in the electrical main wiring design and implementation of the program to explore，through the case of comprehensive analysis of the comprehensive technology，for the future of China's water conservancy construction electrical main wiring optimization to provide reasonable reference.

water conservancy construction；electrical main wiring；optimization

TV734

A

2095-0748（2015）21-0051-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.23

2015-10-10

黄涛（1986—），男，福建南平人，本科，助理工程师，研究方向：工程水利发电站建设安装。